本文对国内外用于引线键合设备的高加速和高精度XY定位平台系统的研究现状作了概述与分析，在此基础上，对音圈电机直驱XY定位平台系统的结构动态设计和动力学行为进行了深入研究，并通过仿真与实验相结合的方法，实现了控制器设计与应用，主要包括如下研究工作：针对解耦机构的结构与动特性问题，建立了简化动力学模型，并提出结构动态设计方法。借助牛顿法，建立解耦机构的简化模型并揭示出预紧弹簧的匹配规律。基于有限元、多体动力学和控制理论，建立刚弹耦合、机电耦合模型，采用联合仿真方法，对解耦机构进行动态设计，探索解耦机构的轴承、弹性铰链和预紧弹簧对平台动态特性的影响规律。该方法可实现对复杂机电耦合系统的解析建模，所得结论为样机建造提供指导。基于键合图理论，考虑螺栓连接、柔性连接和摩擦力等因素，建立X向和Y向定位系统的全局动力学模型及开环控制模型。通过考察螺栓和柔性连接的等效刚度和阻尼对系统响应特性和固有频率的影响规律，并探讨低速运动下摩擦力对定位精度和动力学特性的影响。所建动力学模型和动特性分析为控制策略研究奠定了基础。针对直线音圈电机直驱XY定位平台的特点，建立电机力平衡方程，分别设计了电机所受各负载力的力补偿控制器，实现负载力与控制电压信号的转化。揭示了电机驱动器内置电流闭环的原理，并利用电流环完成力平衡方程的等效。利用仿真和实验结合的方法，对所设计的力补偿控制器进行有效性验证。并对XY定位系统进行了轨迹跟踪及性能实验，结果表明，定位系统在力补偿控制器作用下可实现对多种复杂路径规划的快速响应和高效跟踪，且各项性能指标均满足设计要求。